DE2444898A1 - Verfahren und vorrichtung zum raschen aufdampfen von oxyden in duennen und festhaftenden schichten auf kunststofftraeger - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum raschen aufdampfen von oxyden in duennen und festhaftenden schichten auf kunststofftraeger

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Description

GK
F 8979 2U4 898-
2 6. Sep, 1974
Dipl.-Ing. Jürgen WEINMILLER PATENTASSESSOB
SOSPI GmbH
ßOOO München 80
Zeppellnstr, 63
COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume 75008 PARIS (Frankreich)·
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM RASCHEN AUFDAMPFEN VON OXYDEN IN DÜNNEN UND FESTHAFTENDEN SCHICHTEN AUF- KUNSTSTOFFTRÄGER
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum raschen Aufdampfen von Oxyden in dünnen und festhaftenden Schichten auf Kunststoffträger.
Es sind mehrere Verfahren bekannt, mit denen dünne Schichten auf ein Substrat aufgebracht werden können. Eins dieser Verfahren, das sehr festhaftende Schichten liefert, ist die Kathodenzerstäubung. Jedoch war es aufgrund
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der extrem langsamen Aufdampfungsgeschwindigkeit, die lediglich etwa ein Hundertstel Mikron pro Minute in den günstigsten Fällen erreicht, nicht möglich, dieses Verfahren in der industriellen Großserienfertigung wirksam einzusetzen. Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, die Beschichtung durch Verdampfen des aufzubringenden Materials herzustellen. Mit diesem Verfahren ist eine wesentlich höhere Beschichtungsgeschwindigkeit möglich, jedoch weisen die so hergestellten Beschichtungen auf einem Kunststoffträger meist Fehlstellen auf oder sie haften unzureichend.
Die Erfindung will eine kürzlich vorgeschlagene Methode verbessern, die darin besteht, mit dem zu zerstäubenden Oxyd ein Plasma im Lichtbogen zu bilden und es auf das unter Vakuum gehaltene Substrat zu spritzen.
Auf diese Weise erhält man Schichten ausgezeichneter Qualität mit einer etwa 50 bis 100 mal höheren Aufdampfungsgeschwindigkeit als bei der Kathodenzerstäubung. Bei dieser Methode wird die Lichtbogenentlandung in einem Hohlkörper induziert, dessen Innenwandungen mit dem aufzudampfenden Material beschichtet sind. Dieser Hohlkörper weist eine Öffnung auf, mit der er mit dem das Substrat enthaltenden Gehäuse in Verbindung steht. Wenn der Lichtbogen brennt, werden die Atome des aufzudampfenden Materials durch die Öffnung im Hohlkörper ausgestossen, dringen in das Gehäuse, in dem ein niedrigerer Druck herrscht als im Hohlkörper, ein, und treten mit dem Substrat in Berührung, auf dem sie sich
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-3.
niederschlagen.
Die so hergestellte Entladung im Lichtbogen hat die Tendenz, in ihrer Intensität zuzunehmen, wenn sie nicht kontrolliert wird.
Durch die Erfindung soll dieser Nachteil behoben werden. Außerdem soll eine zufriedenstellende Gleichförmigkeit der Oxydschicht auf einer ausgedehnten Kunststofffläche sowie eine möglichst geringe Erwärmung des Kunststoffträgers erreicht werden, wobei selbstverständlich darüber hinaus die so erhaltene Beschichtung, unabhängig von der Art des verwendeten Kunststoffsubstrates, alle die günstigen Haftungseigenschaften beibehalten soll, durch die die Lichtbogentechnik sich auszeichnet, und wobei schließlich auch die Beschichtungsgeschwindigkeit sehr hoch bleiben soll.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zum raschen Aufdampfen von Oxyden in gleichmäßigen dünnen und festhaftenden Schichten auf in einem unter Vakuum stehenden Gehäuse angeordneten Kunststoffsubstrate, wobei dieses Gehäuse über eine öffnung mit einem im Innern mit dem aufzudampfenden Oxyd beschichteten Quellen-Hohlkörper in Verbindung steht und das Innere des Quellen-Hohlkörpers mit Hilfe von eingeblasenem Sauerstoff auf einem Druck gehalten wird, der über dem im Gehäuse herrschenden Druck liegt, und wobei durch Hochfrequenzerregung einer den Quellen-Hohlkörper umgebenden Spule in diesem ein Lichtbogenplasma gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungslichtbogen stabilisiert und die zu beschichtenden Kunststoffträger in einem
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Abstand von der kreisförmigen Öffnung axial zu dieser Öffnung angeordnet werden. Die Entladung im Lichtbogen, die sich in einer die vorgenannte Methode anwendenden Vorrichtung einstellt, hat die Tendenz, an Intensität zuzunehmen, die Innenbeschichtung des Quellen-Hohlkörpers rasch zu verdampfen und so die Verdampfungsgeschwindigkeit zu verändern und die Gleichförmigkeit der Beschichtung zu beeinträchtigen. Die Stabilisierung des Lichtbogens dient daher der Gleichförmigkeit der Beschichtung. Ferner ist festgestellt worden, daß bei einem gegebenen Aufbau der Vorrichtung die Gleichförmigkeit der aufgedampften Schicht mit der Entfernung zwischen dem Kunststoffträger und der kreisförmigen öffnung des Hohlkörpers zunimmt; daher wurde dem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Gerät eine besondere Form verliehen, durch die die Entfernung zwischen der kreisförmigen Öffnung und dem Kunststoffträger auf 500 mm und mehr, d.h. auf beinahe das Zehnfache des Quellen-Hohlkörperdurchmessers eingestellt werden kann. Damit ein ausreichend freier Durchgang der aufzudampfenden Stoffteilchen gewährleistet ist, muß der Druck im Gehäuse verringert werden und gleichzeitig im Innern des Hohlkörpers ein 10 bis 1OO mal höherer Druck aufrechterhalten werden; diese Bedingung ermöglicht es, eine hohe Aufdampfgeschwindigkeit zu erreichen. Schließlich wird durch die Entfernung des Kunststoffträgers von der kreisförmigen Öffnung des Hohlkörpers gleichzeitig dessen Erwärmung verringert.
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Eine Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren anwendet und mit der das rasche Aufdampfen von dünnen und festhaftenden Oxydschichten auf die Oberfläche von Kunststoffträgern möglich ist, besteht erfindungsgemäß also aus :
- einem unter Vakuum stehenden Gehäuse, das mit einem einen hohen Unterdruck aufrechterhaltenden Pumpaggregat ausgestattet ist,
- einem zylindrischen Quellen-Hohlkörper, dessen Innenwandungen eine Schicht des aufzudampfenden Oxyds tragen, der in seinem unteren Bereich durch einen Stopfen verschlossen ist, durch den eine Leitung zum Einblasen von Gas verläuft, und der in seinem oberen Bereich eine in der Achse liegende kreisförmige Öffnung aufweist,
- einer Erregerwicklung für den Quellen-Hohlkörper, die
aus den innen gekühlten Windungen eines rohrförmigen Leiters gebildet wird und elektrisch durch einen mit Reguliermitteln ausgestatteten Schwingkreis gespeist wird,
- einem in Höhe des Quellen-Hohlkörpers liegenden Starter,
- mindestens einem Kunststoffsubstrat, das auf einem praktisch in der Achse der kreisförmigen Öffnung des Quellen-Hohlkörpers angeordneten Substratträger befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem zu beschichtenden Substrat und der kreisförmigen Öffnung des Quellen-Hohlkörpers mindestens dreimal größer gewählt ist als der Durchmesser dieses Quellen-Hohlkörpers.
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Der obere Bereich des Gehäuses ist im allgemeinen zylindrisch und sein Durchmesser ist ebenfalls größer als das Mehrfache des Durchmessers des Quellen-Hohlkörpers.
Dagegen kann der untere Bereich des Gehäuses in der Nähe des Quellen-Hohlkörpers einen Durchmesser aufweisen, der lediglich etwas größer ist als der des Hohlkörpers. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Hohlkörper mit Hilfe eines kegelstumpfförmxgen Elements hergestellt, dessen Öffnungswinkel etwa 60 oder mehr beträgt.
Allerdings kann der untere Teil des Gehäuses in der Nähe des Hohlkörpers auch denselben Durchmesser wie der obere Teil aufweisen; dann bildet das gesamte Gehäuse einen Zylinder, dessen Durchmesser dem oberen Bereich des Gehäuses entspricht und dessen Seitenwände vom Quellen-Hohlkörper entfernt sind. In diesem Fall wird das elektromagnetische Feld im Innern des Quellen-Hohlkörpers mit Hilfe eines im wesentlichen aus zwei konzentrischen, elektrisch untereinander verbundenen leitenden Zylindern gebildeten Konzentriermittels konzentriert, das die Sekundärwicklung eines Impedanztransformators bildet, dessen Primärwicklung aus der Induktionsspule gebildet wird. In allen Fällen kann so eine Induktionswicklung als entweder im Innern oder außerhalb des Gehäuses in unmittelbarer Nähe des Echlkörpers angeordnet betrachtet v/erden. Die Stabilisierung des Stroms kann in beiden Fällen dadurch erhalten werden, daß in die Primärspule eine feste Induktanz geschaltet wird. Diese Stabilisierung kann aber auch dadurch erreicht werden, daß ein Regler bekannter
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1 -V
Bauart in die Stromzuführung des Primärkreises geschaltet und durch eine an den Klemmen einer Windung der Primärwicklung entnommene Spannung gesteuert wird.
Das nachfolgend unter Bezugnahme auf die einzige Figur beschriebene Ausführungsbeispiel und die Zahlenwerte, die lediglich als Beispiel aufzufassen sind, betreffen das Aufdampfen von Siliziumdioxyd auf Kunststoffträger; jedoch wurden darüber hinaus verschiedene Beschichtungen von Kunststoffträgern mit Oxyden, insbesondere von Chrom-, Zinn- und Indiumoxyd, ohne besondere Veränderungen an der eingesetzten Apparatur vorgenommen, so daß diese Beschreibung einen allgemeinen Charakter aufweist. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anlage zum Aufdampfen von einer dünnen Siliziumdioxydschicht auf die Oberfläche eines Kunststoffträgers.
Ein zylindrisches Gehäuse 1 umgibt einen Quellen-Hohlkörper 2. Eine Induktionswicklung 3 wird durch zwei Windungen eines hohlen, im Innern von einem Kühlmedium durch flossenen Hohlleiter verwirklicht. Der obere Bereich des zylindrischen Gehäuses 1 endet in einer kreisförmigen Krone 5, die eine Öffnung 6 aufweist. Die Wandung 7 des Quellen-Hohlkörpers trägt oben einen Dichtring 8, durch den verunreinigende Stoffe von der Induktionswicklung 3 abgehalten werden. Bei anderen Ausführungsformen liegt die Induktionsspule außerhalb des zylindrischen Gehäuses 1, das den Quellen-Hohlkörper 2 umgibt; jedoch wird dann im Innern des Gehäuses ein Mittel zur Konzentration des Feldes angewendet und die dem Quellen-Hohlkörper 2 am nächsten liegende Windung des
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. SV
Konzentrators wird direkt oder indirekt durch einen Kühlmittelumlauf gekühlt, so daß ganz allgemein die Wandung 7 des Hohlkörpers gekühlt wird.
Die Innenwandungen des Hohlkörpers 2 sind mit einem oder mehreren Siliziumdxoxydzylindern IO versehen; auch die Grundfläche des Hohlkörpers 2 ist mit einer Siliziumdioxydscheibe 11 bedeckt, die eine Öffnung 12 besitzt, in die eine Leitung 14 mündet, die mit Hilfe einer Grundplatte 32 den Quellen-Hohlkörper trägt. Diese Leitung dient dazu, Gas, in diesem Fall Sauerstoff, einzublasen, und die Menge des eingeblasenen Gases wird durch ein Mikroventil 15 geregelt. Eine Siliziumdioxydscheibe 16 vervollständigt den oberen Teil des Hohlkörpers. Diese Scheibe 16 weist eine in der Achse liegende kreisförmige Öffnung 17 auf, die auf die kreisförmige Öffnung 6 zentriert ist.
Die den zylindrischen Teil des Gehäuses 1 begrenzende kreisförmige Krone 5 ist hermetisch dicht mit einem Höh!kegelstumpf 18 verbunden, der sich nach oben erweitert
ο und dessen Öffnungswinkel mehr als 60 beträgt.
Der obere Teil des Kegelstumpfs 18 endet in einer horizontalen kreisförmigen Krone 20, auf der der obere Teil 21 des Gehäuses unter Zwischenschaltung eines Dichtrings befestigt ist. Dieser obere Teil 21 des Gehäuses hat die Form einer umgestürzten Kristallisierschale. In ihrem Mittelpunkt läuft durch den oberen Bereich des Gehäuses eine Achse 23, an der ein Substratträger 24 und ein Substrat 29 befestigt sind. Ein kreisförmiger Flansch 25 ermöglicht den Anschluß einer Pumpleitung 26, die mit einem Ventil 27 ausgestattet
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und an ein Pumpaggregat 28 angeschlossen ist, dessen starke Pumpleistung einen Druck von weniger als 10 Torr herstellen kann.
Das Gehäuse wird folglich aus dem zylindrischen Rohr 1 gebildet, das hermetisch dicht schließend auf einer Stützplatte 32 steht und sich oben in einem Höh!kegelstumpf 18 fortsetzt, der sich nach oben erweitert und mit einem oberen Teil 21 verschlossen ist.
Es folgen die Abmessungen einer bevorzugten Anlage :
Der Quellen-Hohlkörper hat einen Außendurchmesser von 50 mm und einen Innendurchmesser von 30 mm.
Die in die obere Scheibe 16 gebohrte kreisförmige Öffnung 12 hat einen Durchmesser von 10 mm. Die Gesamthöhe des Quellen-Hohlkörpers 2 beträgt 50 mm.
Der Abstand zwischen der kreisförmigen Öffnung 17 und dem Substrat ist zwischen 200 mm (dabei ist der Substratträger in den Hohlkegelstumpf 18 herabgesenkt) und mehr als 500 mm (das Substrat 29 befindet sich dann im oberen Bereich des Gehäuseteils 21) regelbar.
Die verwendete elektrische Schaltung ermöglicht eine Stabilisierung der Intensität der Entladung des Lichtbogens. Der Hochfrequenzschwingkreis enthält eine Selbstinduktivität 33 und eine Rückkopplungs-Selbstinduktivität 35, die mit der Induktionswindung 3 in einem durch eine Kapazität 34 regelbaren Schwingkreis in Reihe geschaltet sind. Die Regelung der Leistung erfolgt durch einen Autotransformator (hier nicht dargestellt). Wenn der Lichtbogen hergestellt ist,
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kann man die Induktionswindung 3 als kurzgeschlossen betrachten, die gesamte Selbstinduktivität des Schaltkreises ergibt sich aus der Stimme der Selbatinduktivitäten 33 und 35, die Impedanz des Schwingkreises nimmt leicht ab, so daß der Anodenstrom lediglich leicht ansteigt (um etwa 10%) , anstatt die Intensität der Entladung stark anwachsen zu lassen, was auf jeden Fall in einer Schaltung geschehen würde, in der die Induktionswindung nicht mit einer hohen Impedanz in Reihe geschaltet wäre.
Die Zündung der Entladung wird mit Hilfe eines außerhalb oder innerhalb des Gehäuses in Höhe des Hohlkörpers angebrachten Starters 36 erreicht.
Die Inbetriebnahme der Vorrichtung erfordert zunächst die Herstellung eines Unterdrucks von etwa 10~ Torr im Gehäuse, Dann wird in den Quellen-Hohlkörper Sauerstoff eingeführt, um
_3 dort einen Druck von etwa 2 bis 7.10 Torr einzustellen; der Druck im Gehäuse, der vom Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 17 des Quellen-Hohlkörpers 2 und von der Leistung der Pumpen 28 abhängt, wird je nach der jeweiligen Pumpleistung auf einen
—5 —4
Wert von 2.10 bis 7.10 Torr eingestellt, wobei der erstgenannte Wert vorzuziehen ist, da dabei die Aufdampfungsgeschwindigkeit höher ist und der Druckgradient, der an der Öffnung des Hohlkörpers auftriit, groß ist. Es ist jedoch ausreichend, wenn das Druckverhältnis etwa 10 beträgt, wenn bei-
—4 spielweise der Druck im Unterdruckgehäuse 7.10 Torr und der Druck im Hohlkörper 7.10~ Torr beträgt. Der so erhaltene
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Druckgradient reicht dann aus, um ein vollkommen gleichmäßiges, fest haftendes und rasches Beschichten zu erreichen.
Wenn diese Drücke erreicht und die zwischen 2 bis 6 MHz regelbare Hochfrequenz angelegt ist, ergibt sich nach dem mit Hilfe des Starters 36 erhaltenen Zünden eine Kaltentladung, wobei das Plasma eine hellblaue Färbung aufweist. Nach einer bestimmten Zeit wird das Plasma dichter und nimmt eine sehr intensive Blaufärbung ein, die reich an Ultraviolettstrahlen ist; der Lichtbogen stellt sich ein und das Aufdampfen im Lichtbogen beginnt.
Während des gesamten Vorgangs bleibt die Arodenspannung konstant und beträgt im allgemeinen in der beschriebenen Schaltung 6 kV. Der Anodenstrom, dessen Wert im Vakuum 1 Ampe*re beträgt, nimmt bei der Bildung des Plasmas den Wert von 1,1 Ampdre an und erreicht 1,4 Ampdre bei Vorhandensein des Lichtbogens, da die Stromstärke durch die Selbstinduktivität begrenzt wird. An Hand dieser wenigen Versuchsdaten wird offenbar, daß der beobachtete Vorgang sich vollkommen von einer Kathodenzerstäubung in Sauerstoffplasma unterscheidet,
Die erhaltenen aufgedampften Schichten erreichen leicht eine Stärke von 3 Mikron und bleiben doch dabei vollkommen homogen und festhaftend.
In der Achse der Quelle wurde eine Auf dampf geschwindigkeit von etwa 2 Mikron pro Minute in einer Entfernung von etwa 200 mm von der Quelle beobachtet. Diese Aufdampfgeschwindigkeit nimmt mit der axialen Entfernung ab und beträgt nur
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noch 0,5 Mikron pro Minute bei einer axialen Entfernung von 400 nun, was wegen des Öffnungswinkels des Plasmastrahls, der durch die kreisförmige Öffnung den Quellen-Hohlkörper verläßt, verständlich ist.
Die räumliche Verteilung der Beschichtungsdicke auf einem ebenen Substrat folgt angenähert der idealen Kurve des Kosinusgesetzes für eine Quelle kleiner Oberfläche. Es läßt sich feststellen, daß dieses Gesetz umso genauer befolgt wird, je größer die axiale Entfernung zwischen dem Substrat und der kreisförmigen Öffnung des Hohlkörpers ist. So beträgt bei 200 mm axialer Entfernung der Abstand zwischen der idealen Kurve und der gemessenen Stärke 20%, bei 500 mm jedoch nur noch 5%.
Bei einem Quellen-Hohlkörper mit 50 mm Durchmesser ist es folglich vorteilhaft, eine axiale Entfernung von mindestens dem Vierfachen des Durchmessers dieses Hohlkörpers zu wählen.
Bei 200 mm findet die Aufdampfung schnell statt, jedoch ist die Verteilung der Schichtstärken noch ziemlich weit von der idealen Kurve entfernt. Bei 400 mm (8 mal der Durchmesser des Hohlkörpers) beträgt die Aufdampfgeschwindigkeit noch etwa ein halbes Mikron pro Minute und die Verteilung der Schichtstärke weicht um weniger als 10% von der idealen Schicht ab. Bei 500 mm (10 mal der Durchmesser des Hohlkörpers) liegt die Beschichtungsgeschwindigkeit unter einem halben Mikron pro Minute, jedoch ist die Verteilung der Stärke beinahe perfekt.
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Auf Kunststoffe bestimmter Form können Schichten nur dann in vorteilhafter Weise aufgebracht werden, wenn die Temperatur des Substrats keine hohen Werte erreicht, bei der sich irgendeine Beeinträchtigung der Formen ergeben könnte. Bei den gewählten Abständen geht die Temperatur der Substrate niemals über 50 C hinaus.
Die Qualität der aufgedampften Schichten wurde unter zwei weiteren Aspekten überprüft :
Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen wie Kälte, Regen, Wind, Sonne, Staub, wurde während mehrerer Monate getestet, ohne daß eine Verschlechterung der aufgedampften Schicht unter dem Mikroskop hätte festgestellt werden können.
Die Abriebfestigkeit wurde mit Hilfe eines organischen Körpers überprüft, der mit Körnern eines Schleifmittels angereichert und über die Probe gerieben wurde, wobei der Druck auf die aufgedampfte Schicht durch Zusatzmassen bestimmt wird, durch die die Reibfläche auf die Probe gedrückt wird.
Es wurde festgestellt, daß die meisten untersuchten unbeschichteteh Kunststoffe verkratzt wurden, sobald die Zusatzmasse 10 g erreichte.
Dagegen erschienen bei einer aufgedampften Schicht von 2 Mikron erst bei Zusatzmassen von 200 g Kratzer.
Bei einer aufgedampften Schicht von 3 Mikron Stärke rar es nicht möglich. Kratzer zu erzeugen, selbst wenn die Zusatzmasse mehr als 800 g betrug.
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Diese verschiedenen Experimente und die entwickelte Technologie zeigen, daß es künftig möglich ist, nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beschichtung von verschiedenen Industrxeerzeugnxssen wie beispielsweise Brillengläser, Armbanduhrgläser, Bildschirme, Masken und Helme für Motorradfahrer, Piloten, usw., Instrumentenbretter für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge, Windschutzscheiben usw. mit einer dünnen, jedoch absolut schützenden und durchsichtigen Siliziumdioxydschicht vorzunehmen.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch besonders geformte Oberflächen gleichmäßig beschichtet werden oder gleichzeitig auf zwei Seiten eines Kunststoffsubstrats Schichten aufgedampft werden.
Patentansprüche
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Claims (1)

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    PATENTANS PRUCHE
    1 - Verfahren zum raschen Aufdampfen von Oxyden in gleichmäßigen dünnen und festhaftenden Schichten auf in einem unter Vakuum stehenden Gehäuse angeordnete Kunststoff substrate, wobei dieses Gehäuse über eine Öffnung mit einem im Innern mit dem aufzudampfenden Oxyd beschichteten Quellen-Hohlkörper in Verbindung steht und das Innere des Quellen-Hohlkörpers mit Hilfe von eingeblasenem Sauerstoff auf einem Druck gehalten wird, der über dem im Gehäuse herrschenden Druck liegt, und wobei durch Hochfrequenzerregung einer den Quellen-Hohlkörper umgebenden Spule in diesem ein Lichtbogenplasma gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungslichtbogen stabilisiert und die zu beschichtenden Kunststoffträger in einem Abstand von der kreisförmigen Öffnung (17) axial zu dieser Öffnung angeordnet werden.
    2 - Vorrichtung zum raschen Aufdampfen von Oxyden in
    dünnen gleichförmigen und festhaftenden Schichten auf Kunststoff substrate, die das Verfahren gemäß Anspruch 1 anwendet und gebildet wird aus
    - einem unter Vakuum stehenden Gehäuse, das mit einem einen
    509815/1134 m/'
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    hohen Unterdruck aufrechterhaltenden Pumpaggregat ausgestattet ist,
    - einem zylindrischen Quellen-Hohlkörper, dessen Innenwandungen eine Schicht des aufzudampfenden Oxyds tragen, der in seinem unteren Bereich durch einen Stopfen verschlossen ist, durch den eine Leitung zum Einblasen von Gas verläuft, und der in seinem oberen Bereich ein in der Achse liegende kreisförmige Öffnung aufweist,
    - einer Erregerwicklung für den Quellen-Hohlkörper, die aus den innen gekühlten Windungen eines rohrförmigen Leiters gebildet wird und elektrisch durch einen mit Reguliermitteln ausgestatteten Schwingkreis gespeist wird,
    - einem in Höhe des Quellen-Hohlkörpers liegenden Starter,
    - mindestens einem Kunststoffsubstrat, das auf einem praktisch in der Achse der kreisförmigen Öffnung des Quellen-Hohlkörpers angeordneten Substratträger befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem zu beschichtenden Substrat (29) und der kreisförmigen Öffnung (17) des Quellen-Hohlkörpers (2) mindestens dreimal größer gewählt ist als der Durchmesser dieses Quellen-Hohlkörpers .
    3 - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckgehäuse einen ersten zylindrischen Teil (1), der eng den Quellen-Hohlkörper (2) umgibt, ferner einen Hohlkegelstumpf (18), der dieselbe
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    Symmetrieachse wie die axial liegende kreisförmige Öffnung des Quellen-Hohlkörpers (2) aufweist, wobei der Öffnungswinkel 60° beträgt, und schließlich ein zylindrisches Teil (21) mit großem Durchmesser umfaßt, das mit dem Hohlkegelstumpf verbunden ist.
    4 - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckgehause aus einer zylindrischen Hülle gebildet wird, deren Durchmesser gleich dem des zylindrischen Teils (21) ist und das in seinem unteren Bereich von dem Quellen-Hohlkörper (2) entfernt angeordnet ist.
    5 - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierung des Lichtbogens dadurch erreicht wird, daß im Schwingkreis eine Selbstinduktivität (33) in Reihe geschaltet wird, deren Wert größer ist als der der Erregerwicklung (3).
    6 - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierung des Stroms im Lichtbogen dadurch erreicht wird, daß in die Stromzuführung des Schwinkreises ein Regler geschaltet wird, der durch den Spannungsabfall an den Klemmen der Erregerwicklung (3) gesteuert wird.
    χ χ
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